На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Работа № 90823


Наименование:


Курсовик КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ИКИСЛОРОДНАЯ НЕСТЕХИОМЕТРИЯСЛОЖНЫХ ОКСИДОВ Sr1-xSmxCoO3-?

Информация:

Тип работы: Курсовик. Предмет: Химия. Добавлен: 14.09.2015. Сдан: 2012. Страниц: 30. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


РЕФЕРАТ 2
СПИСОК БУКВЕННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 6
1.1 Получение и свойства сложного оксида SrCoO3. 6
1.2 Получение и свойства твердых растворов Sr1-хLnxCoO3-?. 7
2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 14
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ 15
3.1. Характеристика исходных материалов и приготовление образцов 15
3.2. Методика рентгеновских исследований 16
3.3. Термогравиметрический анализ 17
3.4 Методика дихроматометрического определения абсолютной кислородной нестехиометрии 19
4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 20
4.1. Синтез и кристаллическая структура сложных оксидов SmxSr1-xCoO3-? 20
4.2. Кислородная нестехиометрия сложных оксидов SmxSr1-xCoO3-? 25
ВЫВОДЫ 27
ЛИТЕРАТУРА 28

СПИСОК БУКВЕННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
T - абсолютная температура;
а, b, c - параметры элементарной ячейки;
Po2 - парциальное давление кислорода;
М - молекулярная масса;
т - масса навески;
x - содержание самария в SmxSr1-xCoO3-?;
V - объем элементарной ячейки;
РФА - рентгенофазовый анализ;
RBr - брэгговский фактор сходимости;
Rf - структурный фактор сходимости;
d - межплоскостное расстояние в кристалле;
q - угол скольжения рентгеновского луча;
l - длина волны применяемого рентгеновского излучения;
d - кислородная нестехиометрия;
Ln - лантаноиды;
Пр. гр. - пространственная группа;
РЗЭ - редкоземельный элемент;
ТГА - термогравиметрический анализ;

ВВЕДЕНИЕ
Сложные оксиды на основе РЗЭ и 3d-переходных металлов с перовскитоподобной структурой привлекают внимание как перспективные материалы для использования в электрохимических устройствах, таких как электроды в высоко- и среднетемпературных топливных элементах, кислородпроводящие мембраны, катализаторы дожигания выхлопных газов [1,2].
Широкое применение указанных соединений обусловлено высокой стабильностью структуры перовскита, что позволяет проводить допирование катионами в А- и/или В-позициях решетки с минимальным изменением структуры и варьировать состав по кислороду в широких пределах.
Для эксплуатации этих соединений необходимо знать условия их получения, границы существования, кристаллическую структуру, на формирование которой существенное влияние оказывает содержание кислорода.
Поэтому целью настоящей работы является оптимизация условий синтеза, изучение кристаллической структуры и кислородной нестехиометрии перовскитоподобных оксидов SmxSr1-xCoO3-?.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Получение и свойства сложного оксида SrCoO3.
Анализ литературных данных для кобальтита стронция SrCoO3-d показал, что его формула описывает ряд фаз, существенно отличающихся содержанием кислорода, получение которых зависит от способа термической обработки (T и Po2) [1-9].
Takeda и сотрудники исследовали фазовую стабильность SrCoO3-d (2.29?3-d?2.8) при различных температурах и парциальных давлениях кислорода (табл. 1.1) [1].
Таблица 1.1
Условия термической обработки и структура бинарного оксида SrCoO3-d [1]
Состав Условия синтеза Время, ч Кристаллическая Структура
SrCoO2,29 1200 оС N2 6 Перовскит
SrCoO2,34 1100 оС N2 12 перовскит+браунмиллерит
SrCoO2,42 1000 оС N2 24 Браунмиллерит
SrCoO2,46 900 оС воздух 24 Браунмиллерит
SrCoO2,51 800 оС O2 24 Браунмиллерит
SrCoO2,6 400 оС O2 84 перовскит+браунмиллерит
SrCoO2,68 300 оС O2 84 Перовскит
SrCoO2,78 300 оС O2/ 250 атм 48 Перовскит
SrCoO2,8 300 оС O2/ 500 атм 24 Перовскит
Соединение SrCoO2.29 образуется на воздухе при температуре выше 1200оС. Кристаллографические исследования показали, что SrCoO2.29 имеет кубическую перовскитоподобную элементарную ячейку, а = 3.912? [1].
При температурах ниже 1200оС на воздухе образуется фаза SrCoO3-d, состав которой изменяется в интервале 2.42 < 3-d < 2.52. При относительно высоких температурах (выше 900оС) SrCoO3-d кристаллизуется в структурном типе браунмиллерита (формула которого зачастую представляется в виде Sr2Co2O5±y), характеризующимся упорядочением вакансий кислорода. Параметры ромбической элементарной ячейки, полученные Grenier [30, 31] и Takeda [4], хорошо согласуются между собой. По данным работы [5], соединение стехиометрического состава Sr2Co2O5 на воздухе может быть получено в интервале 887-927oC, а согласно авторам [2] эта температура соответствует 910оС. Область составов, лежащих между интервалом существования браунмиллеритовой фазы и SrCoO2.29, т.е. 2.29 < 3-d < 2.42, является двухфазной.
При понижении температуры ниже 700оС соединение с соотношением Sr:Co=1:1 не образуется, а наблюдается двухфазная область: Со3О4 и SrCo1-uO3-d (где u~0.1) [1]. Граница перехода браунмиллерит - низкотемпературная фаза на воздухе, согласно [2], соответствует 780оС, согласно [1] - 800оС, а по мнению авторов [5] лежит около 900оС.
В атмосферах с высоким давлением кислорода (1-103атм) были получены образцы SrCoO3-d c 2.67 < 3-d < 3.00 [4], имеющие кубическую элементарную ячейку, параметр которой линейно уменьшался с возрастанием 3-d. Величина параметра кристаллической ячейки для SrCoO3 составляет 3,836 ? [6], что хорошо согласуется с данными, представленными в работе [8].
Область составов SrCoO3-d с 2.52 < 3-d < 2.67 - двухфазная, внутри которой сосуществуют браунмиллеритовая и кубическая структуры.
Структурные фазовые переходы для кислород дефицитного SrCoO2.5-d в зависимости от T и Po2 подробно изучены в работах [2, 5, 9].
1.2 Получение и свойства твердых растворов Sr1-хLnxCoO3-?.
Введение РЗЭ в подрешетку стронция в SrCoO3-? приводит к образованию твердых растворов общей формулой Sr1-хLnxCoO3-?
Анализ литературных данных показал, что синтез перовскитов на основе кобальтита стронция Sr1-хLnxCoO3-? (Ln = Pr - Но, Y) возможен различными методами.
James и сотрудни........


ЛИТЕРАТУРА
1. Takeda J., Kanno R., Takada T., Yamamoto O. Phase relation and oxygen nonstoichiometry of perovskite-like compounds SrCoOx (2.29 ЈЈ x ЈЈ 2.80). // Z. anorg. Allg. Chem. 1986. - V.540/541. - P. 259-270.
2. Grenier J., Choldbane S., Demaseau G., Pouchard M., Hagenmuller P. Le cobaltite de strontium Sr2Co2O5: characterisation et properties magnetiqes. // Mat. Res. Bull. 1979. - V.14. - P.831-839.
3. Grenier J., Fournes L., Pouchard M., Hagenmuller P. A M?ssbauer resonance investigation of 57Fe doped Sr2Co2O5.// Mat. Res. Bull. 1986. - V.21. - P.441-449.
4. Takeda T., Yamaguchi Y., Watanabe H. Magnetic structure of SrCoO2.5. // J.Chem.Soc.Japan. 1972. - V.33. - № 4. - P.970-972.
5. Rodrigues J., Gonzales-Calbet J.M. Rhombohedral Sr2Co2O5: a new A2M2O5 phase.// Mat. Res. Bull. 1986.-V.21.- P.429-439.
6. Taguchi H., Shimada M., Koizumi M. The effect of oxygen vacancy on the magnetic properties of the system SrCoO3-d (07. Godzhieva O.V., Porotnikov N.V., Nikiforova G.E., Tishchehko E.A. Preparation and physicochemical study of BaCoO3-x and SrCoO3-x compounds. // J. Inorg. Chem. 1990. V. 35. № 1. P. 24-26.
8. Bezdicka P., Wattiaux J., Grenier J.G., Pouchard M., Hagenmuller P. Preparation and characterization of fully stoichiometric SrCoO3 by electrochemical oxidation. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1993. V. 619. P. 7-12.
9. Vashuk V.V., Zinkevich M.V., Zonov Yu.G. Phase relation in oxygen-deficient SrCoO2,5-d. // Solid State Ionics. 1999. V. 116. P. 129-138.
10. Glossens D.J., Wilson K.F., James M. Structure and magnetism in Ho1-xSrxCoO3-?. // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 2005. V.66. P.169-175.
11. James M., Cassidy D., Glossens D.J., and Withers R.L. The phase diagram and tetragonal superstructures of the rare earth cobaltate phases Ln1-xSrxCoO3-? (Ln = La 3+, Pr 3+, Nd 3+, Sm 3+, Gd 3+,Y3+, Ho 3+, Dy3+, Er 3+, Tm 3+ and Yb3+) // J. Solid State Chem. 2004. V. 177. P. 1886-1895.
12. Withers R.L., James M., and Glossens D.J. Atomic ordering in the doped rare earth cobaltate Ln0.33Sr0.67CoO3-? (Ln = Y3+, Ho 3+ and Dy3+). // J. Solid State Chem. 2003. V. 174. P. 198-208.
13. James M., Cassidy D., Wilson K. F., Horvat J., Withers R.L. Oxygen vacancy ordering and magnetism in the rare earth stabilized perovskite form of “SrCoO3??”. // Solid State Sciences. 2004. V. 6. P. 655-662.
14. James M., Avdeev M., Barnes P., Morales L., Wallwork K., Withers R. Orthorhombic superstructures within the rare earth strontium-doped cobaltate perovskites: Ln1-xSrxCoO3-? (Ln = Y3+, Dy3+ - Yb3+; 0.750?x?0.875). // J. Solid State Chem. 2007. V. 180. P. 2233-2247.
15. James M., Morales L., Wallwork K., Avdeev M., Withers R., Glossens D.J. Structure and magnetism in rare earth strontium-doped cobaltates. // Physica B. 2006. V. 385-386. P. 199-201.
16. Tu H.Y., Takeda Y., Imanishi N., Yamamoto O. Ln1-xSrxCoO3 (Ln = Sm, Dy) for the electrode of solid oxide fuel cells. Solid State lonics. 1997. V. 100. P. 283-288.
17. Istomin S.Ya., Drozhzhinb O.A., Svensson G., Antipov E.V.. Synthesis and characterization of Sr1?xLnxCoO3??, Ln = Y, Sm-Tm, 0.1?x?0.5. Solid State Sciences. 2004. V. 6 P. 539-546.
18. Jung K. H., Choi S-M., Park H-H., Seo W-S. High temperature thermoelectric properties of Sr and Fe doped SmCoO3 perovskite structure. Current Applied Physics. 2011. P. 1-6.
19. Damazeau G., Pouchard M., Hagenmuller P. // Su rune serie do composes oxygenes du cobalt +III deruves de la perovskite. // Solid State Chem. // 1974. V. 9. № 3. P. 202-209.
20. Kitayama K. Thermogravimetric study of the Ln2O3 - Co - Co2O3 system// J. Solid State Chem. 1997. V. 131. № 1. P. 18-23.
21. Wang S., Zou Y. High performance Sm0.5Sr0.5CoO3-La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.15Co0.05O3 composite cathodes. 2006. V. 8. P. 927-931.
22. Yang S., He T., He Q. Sm0.5Sr0.5CoO3 csthode material from glycine-nitrate process: Formation, characterization, and application in LaGaO3-based solid oxide fuel cells. // Journal of Alloys and Compounds. 2008. V. 450. P. 400-404.
23. Wu T., Peng R., Xia C. Sm0.5Sr0.5CoO3-BaCe0.8Sm0.2O3-? composite cathodes for proton-conducting solid oxide fuel cells.// Solid State Ionics. 2008. V. 179. P. 1505-1508.
24. Zhu W., L? Z., Li S., Wei B., Miao J., Huang X., Chen K., Ai N., Su W. Study on Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2o3-?-Sm0.5Sr0.5CoO3-? composite cathode materials for IT-SOFCs. // Journal of Alloys and Compounds. 2008. V. 465. P. 274-279.
25. Guo Y., Shi H., Ran R., Shao Z. Performance of SrSc0.2Co0.8O3-?+Sm0.5Sr0.5CoO3-? mixed-conducting composite electrodes for oxygen reduction at intermediate temperatures. // International Journal of Hydrogen Energy. 2009. V. 34. P. 9496-9504.
26. Bansal N.P., Zhong Z. Combustion synthesis of Sm0.5Sr0.5CoO3-? and La0.6Sr0.4CoO3-? nanopowders for solid oxide fuel cell cathodes. // Journal of Power Sources. 2006. V. 158. P. 148-153.
27. Zhang H., Zhao F., Chen F., Xia C. Nano-structured Sm0.5Sr0.5CoO3-? electrodes for intermediate-temperature SOFCs with zirconia electrolytes. // Solid State Ionics. 2010.
28. Baek S.W., Kim J.H., Bae J. Characteristics of ABO3 and A2BO4 (A = Sm, Sr; B = Co, Fe, Ni) samarium oxide system as cathode material for intermediate temperature-operating solid oxide fuel cell. // Solid State Ionics. 2008. V. 179. P. 1570-1574.
29. Baek S.W., Bae J.,Yoo Y.S. Cathode reaction mechanism of porous-structured Sm0.5Sr0.5CoO3-? and Sm0.5Sr0.5CoO3-?/Sm0.2Ce0.8O1.9 for solid oxide fuel cells. // Journal of Power Source. 2009. V. 193. P. 431-440.
30. Shannon R.D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides. // Acta Cryst. 1976. A. 32. P. 751-767.


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть похожие работы

* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.